JPH0526477A - 空気調和機 - Google Patents

空気調和機

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JPH0526477A
JPH0526477A JP17401891A JP17401891A JPH0526477A JP H0526477 A JPH0526477 A JP H0526477A JP 17401891 A JP17401891 A JP 17401891A JP 17401891 A JP17401891 A JP 17401891A JP H0526477 A JPH0526477 A JP H0526477A
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JP
Japan
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heat exchanger
refrigerant
air conditioner
compressor
outdoor heat
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Pending
Application number
JP17401891A
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English (en)
Inventor
Takeshi Sato
武 佐藤
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】液バック量を極力低減させるようにしたヒート
ポンプ式空気調和機、及び冷媒回収運転を不要とした冷
媒加熱式空気調和機を提供する。 【構成】圧縮機1、四方弁2、室外側熱交換器3、減圧
機構4及び室内側熱交換器5を配管で接続した空気調和
機において、室外熱交換器3の下方に液タンク11を配
置するとともに、この液タンク11の一方の入口を室外
側熱交換器3と室内側熱交換器5との間の配管に、他方
の入口を絞り装置12を介して圧縮機1の吐出側と四方
弁2との間の配管に夫々接続したことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、室内の冷暖房等の空気
調和を行なうヒートポンプ式空気調和機、及びこの種の
ヒートポンプ式空気調和機に暖房時に冷媒を加熱蒸発さ
せる冷媒加熱器を備えた冷媒加熱式空気調和機の改良に
関する。
【0002】
【従来の技術】従来の空気調和機は一般的には図6に示
すように、圧縮機1、四方弁2、室外側熱交換器3、減
圧機構4及び室内側熱交換器5を配管で順次接続するこ
とによって、基本的なピートポンプ式空気調和機の冷凍
サイクルが構成されていた。そして、この冷凍サイクル
に冷媒加熱器6を備えることによって、暖房能力の向上
を図っている。冷媒加熱器6はその一方を二方弁7を介
して室外側熱交換器3と減圧機構4との間に、他方を圧
縮機1の吸入側と四方弁2との間の配管に夫々接続する
とともに、室外側熱交換器3と冷媒加熱器6との間や四
方弁2と冷媒加熱器6との間に逆止弁8,9をそれぞれ
介装することによって、冷媒加熱式空気調和機の冷凍サ
イクルが構成している。
【0003】この種の冷媒加熱式空気調和機において
は、暖房運転開始時に室外側熱交換器3内の冷媒を暖房
サイクルに回収する必要があり、この回収のため暖房運
転に先立って室外側熱交換器3がほぼ真空状態になるよ
うに一定時間圧縮機1を運転することが一般に行われて
いる。
【0004】表1および図7に示すように、暖房運転開
始時に、運転開始に伴って先ず冷媒を回収するために、
圧縮機1と四方弁2とをONとして冷媒の回収を開始
し、この回収が終了した後に、更に燃焼及び二方弁7を
ONとして実際の暖房を開始するようになっている。
【0005】
【表1】
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来例
のヒートポンプ式空気調和機では、特に外気温度が低い
状態で運転停止している時に暖房運転を開始すると、室
外側熱交換器3内に貯溜していた冷媒が、蒸発すること
なく、液状態のまま圧縮機1に吸い込まれる、いわゆる
液バック状態となって、圧縮機1の起動不良や故障を引
き起こす原因となっていた。
【0007】また、図2に点線で示すように、運転開始
直後に、室外側熱交換器3内にここで蒸発できる能力以
上のかなり多くの冷媒量が流れるため、液バック量がか
なり多くなってしまう。
【0008】また、冷媒加熱式空気調和機では、冷媒回
収時における圧縮機1の運転で圧縮機1の吸込圧力もほ
ぼ真空状態となるため、圧縮機1を構成する各部品にか
かる負荷がかなり大きなものとなり、圧縮機1の故障の
一因となる等、信頼性の上で問題があった。しかも、運
転開始から実際に暖房運転になるのに時間がかかるとい
う欠点もあった。
【0009】本発明は上述した事情を考慮してなされた
もので、、液バック量を極力低減させるようにしたヒー
トポンプ式空気調和機、及び冷媒回収運転を不要とした
冷媒加熱式空気調和機を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明に係る空気調和機は、圧縮機、四方弁、室外
側熱交換器、減圧機構及び室内側熱交換器を配管で接続
したヒートポンプ式空気調和機において、前記室外側熱
交換器の下方に液タンクを配置するとともに、この液タ
ンクの一方の入口を室外側熱交換器と室内側熱交換器と
の間の配管に、他方の入口を絞り装置を介して圧縮機の
吐出側と四方弁との間の配管に夫々接続したものであ
る。
【0011】また、本発明に係る空気調和機は請求項2
に記載したように、圧縮機、四方弁、室外側熱交換器、
減圧機構及び室内側熱交換器を配管で接続するととも
に、暖房時に冷媒を加熱蒸発させる冷媒加熱器を備えた
冷媒加熱式空気調和機において、室外側熱交換器の下方
に液タンクを配置するとともに、この液タンクの一方の
入口を室外側熱交換器と室内側熱交換器との間の配管
に、他方の入口を絞り装置を介して圧縮機の吐出側と四
方弁との間の配管に夫々接続したものである。
【0012】
【作用】上記のように構成した本発明によれば、運転停
止時に、冷媒は、室外側熱交換器内から重力によって液
タンクに向けて流れてここに貯溜される。そして、運転
を開始すると、液タンク内に貯溜された冷媒は、吐出ガ
スの圧力によって液タンクから除々に押し出され、所定
の時間経過後に適正な冷媒量となる。従って、ヒートポ
ンプ式空気調和機においては、圧縮機起動後、しばらく
の間冷凍サイクルを流れる有効冷媒量を低減させて液バ
ック量を低減させることができ、また冷媒加熱式空気調
和機においては、冷媒を回収するための圧縮機の運転を
不要となすことができる。
【0013】
【実施例】以下、本発明に係る空気調和機の実施例を添
付図面を参照して説明する。
【0014】図1は、本発明に係るヒートポンプ式空気
調和機の第1の実施例に用いられる冷凍サイクル構成図
を示すものである。この空気調和機を説明するに当たり
従来の空気調和機と同一部分には同じ符号を付して説明
を省略する。
【0015】この空気調和機の冷凍サイクル10には運
転停止時に室外熱交換器3内に冷媒が貯溜してしまうこ
とを防止するための液タンク11が備えられ、この液タ
ンク11の一方の入口は、室外側熱交換器3と室内側熱
交換器5との間の配管に、他方の入口は、キャピラリチ
ューブ等の絞り装置12を介して圧縮機1の吐出側と四
方弁2との間の配管に夫々接続される。
【0016】絞り装置12は、冷媒回収時に室外側熱交
換器3と回収タンク11との圧力をバランスさせるとと
もに、暖房及び冷房運転中に吐出ガスを微量流すことに
より回収タンク11内の液冷媒を冷凍サイクル中に戻す
ためのものである。
【0017】また、液タンク11は、運転停止時に、重
力の作用によって冷媒を室外側熱交換器3内から液タン
ク11に向けて流してここに貯溜することができるよう
に、室外熱交換器3の下方に配置されている。
【0018】この時の液タンク11の配置例を図4に示
す。図4の(A)は、室外側熱交換器3が室外ユニット
13の側方下部に配置された例を示し、この場合には、
この室外側熱交換器3の下端部に液タンク11が配置さ
れる。また、室外側熱交換器3が室外ユニットの側方や
上部に配置されている場合には、この室外側熱交換器3
の下方に液タンク11を夫々配置して室外ユニット13
内に収容する(図4(B)および(C)参照)。
【0019】次に、上記実施例の作用について説明す
る。
【0020】先ず、圧縮機1の運転停止時に室外側熱交
換器3内の液冷媒は、重力の作用によって液タンク11
に向かって流れてここに貯溜される。
【0021】この状態で圧縮機1の運転を開始すると、
圧縮機1の起動直後は、冷凍サイクル内を流れる有効冷
媒量が少なく、これによって室外側熱交換器3での蒸発
不足に起因する液バック量が低減される。起動後、しば
らくすると、液タンク11内の冷媒は、絞り装置12か
ら液タンク11内に流入するガス冷媒によって除々に押
し出され、有効冷媒量を増加させて所定時間経過後に通
常の運転状態に入り、安定的な運転が行なわれる。
【0022】圧縮機1の起動から安定するまでの運転状
態を図2に示す。本実施例によれば、冷凍サイクル10
内を流れる有効冷媒量及び室外側熱交換器3内の冷媒量
を、液タンク11内の冷媒量の減少に伴って増加させる
ことができ、これによって、冷凍サイクル内を流れる冷
媒量が常に一定で、かつ室外側熱交換器3内冷媒量が運
転開始に伴って除々に減少する従来例に比べて、液バッ
ク量を遥かに低減させることができ、圧縮機1の保護が
図れる。
【0023】冷房運転開始時にも、同様の作用で圧縮機
1への液バック量を低減させることができる。
【0024】このように、この実施例によれば、圧縮機
1の起動後、しばらくの間冷凍サイクル10を流れる有
効冷媒量を低減させることができ、これによって蒸発器
としての能力の低い条件下においても、液バック量の少
ない冷凍サイクル10を実現することができ、圧縮機1
等の故障等を低減させた信頼性の高いヒートポンプ式の
空気調和機とすることができる。
【0025】なお、上記実施例においては、液タンク1
1の一方の入口を減圧機構4と室内熱交換器5との間の
配管に接続させた例を示しているが、室外熱交換器3と
減圧機構4との間の配管に接続させることもできる。
【0026】図3は、本発明に係る空気調和機の第2の
実施例を示すもので、この空気調和機は冷媒加熱式空気
調和機で図3に示す冷凍サイクルを有する。この冷凍サ
イクルが、図6に示す従来の空気調和機の冷凍サイクル
と異なる点は以下の通りである。
【0027】即図3に示す冷凍サイクルでは運転停止時
に室外側熱交換器3内に冷媒が貯溜してしまうことを防
止するための液タンク11が備えられ、この液タンク1
1の一方の入口は、室外側熱交換器3と室内側熱交換器
5との間における逆止弁8と減圧機構4との間の配管
に、他方の入口は、絞り装置12を介して圧縮機1の吐
出側と四方弁2との間の配管に夫々接続されている。
【0028】絞り装置12は、冷媒回収時に室外側熱交
換器3と液タンクとしての回収タンク11との圧力をバ
ランスさせるとともに、暖房及び冷房運転中に吐出ガス
を微量流すことにより回収(液)タンク11内の液冷媒
を暖房サイクル中に戻すためのものである。
【0029】また、液タンク11は、運転停止時に、重
力の作用によって冷媒を室外側熱交換器3内から液タン
ク11に向けて流してここに貯溜することができるよう
に、室外側熱交換器3の下方に配置されている。
【0030】液タンク11は、例えば図4に示すよう
に、室外側熱交換器3が冷媒加熱器6の下方に位置して
室外ユニット13の下部に配置されている場合には、こ
の室外交換機3の下端部に(同図(A))、室外熱交換
器3が冷媒加熱器6の上方に位置して室外ユニット13
の上部に配置されている場合には、この室外側熱交換器
3の下方に(同図(B))、室外側熱交換器3が室外ユ
ニット13の上端部に配置されている場合には、冷媒加
熱器6の下方(同図(C))に夫々位置して室外ユニッ
ト13内に収容される。
【0031】次に、上記実施例の作用に説明する。
【0032】先ず、運転停止時に室外側熱交換器3内の
液冷媒は、重力の作用によって液タンク11に向かって
流れてここに貯溜される。この状態で暖房運転を開始す
るのであるが、この時のタイムチャートを下表に示す。
【0033】
【表2】
【0034】冷媒加熱式空気調和機の運転停止中は、燃
焼、四方弁2、二方弁7及び圧縮機1を全てOFFの状
態に制御して、室外側熱交換器3内の冷媒を重力により
回収タンク10内に貯溜させておく。そして、暖房運転
時には、燃焼、四方弁2、二方弁7、圧縮機1を全てO
Nに制御することにより、冷媒加熱器6にて吸収した熱
を室外側熱交換器3に搬送して暖房を行う。この時、回
収タンク11内の貯溜された冷媒は、吐出ガスにより暖
房サイクル内に押し戻されるため、冷媒量は適正な値と
なる。
【0035】これにより、図5に示すように、圧縮機1
及び四方弁2をONにする冷媒回収運転を行うことな
く、直ちに暖房運転を開始することができる。
【0036】冷房運転時には、燃焼、四方弁2及び二方
弁7をOFF、圧縮機1をONに制御することにより、
室内側熱交換器5で吸収した熱を室外側熱交換器3で放
熱することにより冷房を行う。この時、暖房運転時と同
様に、回収タンク11内に貯溜された冷媒は冷房サイク
ル内に押し戻されることになる。
【0037】このように、本実施例によれば、暖房開始
時に冷媒回収運転を必要としないため、圧縮機1への負
荷を低減して信頼性を高めることができる。しかも、運
転開始後、直ちに燃焼を開始することができるため、暖
房の立ち上がりの早い冷媒加熱式空気調和機となすこと
ができる。
【0038】
【発明の効果】本発明は上記のような構成であるので、
本発明に係るヒートポンプ式空気調和機によれば、圧縮
機の起動後、しばらくの間冷凍サイクルを流れる有効冷
媒量を低減させることができ、これによって蒸発器とし
ての能力の低い条件下においても、液バック量の少ない
冷凍サイクルを実現して、圧縮機等の故障等を低減させ
た信頼性の高い空気調和機とすることができる。
【0039】また、冷媒加熱式空気調和機によれば、暖
房開始時に冷媒回収運転を不必要とし、これによって圧
縮機への負荷を低減して信頼性を高めるとともに、運転
開始後、直ちに燃焼を開始することができる暖房の立ち
上がりの早い冷媒加熱式空気調和機となすことができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施例のヒートポンプ式空気調和機にお
ける冷凍サイクル図。
【図2】暖房起動時における冷媒量と液バック量の変化
を実施例と従来例とを比較して示すグラフ。
【図3】第2の実施例の冷媒加熱式空気調和機における
冷凍サイクル図。
【図4】(A),(B)および(C)は室外ユニットの
夫々異なる概要斜視図。
【図5】暖房運転開始時のタイムチャート。
【図6】従来例の冷媒加熱式空気調和機における冷凍サ
イクル図。
【図7】従来の空気調和機の暖房運転開始時のタイムチ
ャート。
【符号の説明】
1 圧縮機 2 四方弁 3 室外熱交換器 4 減圧機構 5 室外熱交換器 6 冷媒加熱器 7 二方弁 10 冷凍サイクル 11 液タンク 12 絞り装置

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 圧縮機、四方弁、室外側熱交換器、減圧
    機構及び室内側熱交換器を配管で接続したヒートポンプ
    式空気調和機において、前記室外側熱交換器の下方に液
    タンクを配置するとともに、この液タンクの一方の入口
    を室外側熱交換器と室内側熱交換器との間の配管に、他
    方の入口を絞り装置を介して圧縮機の吐出側と四方弁と
    の間の配管に夫々接続したことを特徴とする空気調和
    機。
  2. 【請求項2】 圧縮機、四方弁、室外側熱交換器、減圧
    機構及び室内側熱交換器を配管で接続するとともに、暖
    房時に冷媒を加熱蒸発させる冷媒加熱器を備えた冷媒加
    熱式空気調和機において、室外側熱交換器の下方に液タ
    ンクを配置するとともに、この液タンクの一方の入口を
    室外側熱交換器と室内側熱交換器との間の配管に、他方
    の入口を絞り装置を介して圧縮機の吐出側と四方弁との
    間の配管に夫々接続したことを特徴とする空気調和機。
JP17401891A 1991-07-15 1991-07-15 空気調和機 Pending JPH0526477A (ja)

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JP (1) JPH0526477A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2017068642A1 (ja) * 2015-10-20 2018-05-10 三菱電機株式会社 冷凍サイクル装置
CN109798690A (zh) * 2019-03-01 2019-05-24 广东纽恩泰新能源科技发展有限公司 一种热泵系统

Cited By (2)

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JPWO2017068642A1 (ja) * 2015-10-20 2018-05-10 三菱電機株式会社 冷凍サイクル装置
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